民用飞机货舱地板设计研究

印春伟

【摘 要】货舱是飞机上装载货物的主要舱体。货舱地板结构是构成货舱的主要部件，它和货舱门、货舱内饰共同构成了货舱包络面。本文以某型飞机货舱地板为例，介绍民用飞机货舱地板设计过程中的关键因素。

【关键词】货舱;地板;防腐蚀;防火

中图分类号： V223.2 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）03-0207-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.086

Structure Design of Cargo Floor in Commercial Aircraft

YIN Chun-wei

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai 201210， China）

【Abstract】Cargo compartment is the space in aircraft that carries cargo. Cargo compartment floor is the main part of cargo compartment， which makes up the cargo envelope together with cargo door and cargo interior. This thesis introduces the key factors of cargo compartment floor design in commercial aircraft with a case study.

【Key words】Cargo Compartment; Floor; Corrosion Protection; Fire Protection

1 貨舱地板的功用

在现代民用机型中，货舱按货物装载形式可分为两种构型：集装箱货舱和散装货舱。相应的货舱地板就必须满足这两种货物装载要求。对于集装箱货舱，货舱地板的主要功用是隔离货物与货舱底部结构、提供维护人员踩踏;对于散装货舱，除了上述两点之外，货舱地板还承受货物载荷，并将载荷传递至机身结构。

2 货舱地板设计目标

货舱地板结构设计目标是：应能在保证装载货物功能前提下，满足强度、刚度等各项要求，满足防腐蚀要求，保持高寿命和高可靠性，易于拆装维护，力求使结构重量最轻。

3 货舱地板设计要求

货舱地板在全寿命使用中必须满足以下要求：

a）强度、刚度要求：货舱地板结构必须满足静强度、动强度、刚度等要求;

b）维修性要求：货舱地板要易于拆装维护，应具备单面拆装功能，还需具备完全互换性;

c）防腐蚀要求：货舱地板应具备防腐蚀能力，确保地板以下结构与设备免受舱内液体侵蚀。

d）防火设计要求：构成货舱地板的所有材料必须满足25.855（d）[1]条的阻燃要求。

4 某型飞机货舱地板设计

4.1 货舱方案选择

设计初期通过对国内多家航空公司的调研发现，客户对货舱构型的需求主要为散货舱构型。而考虑到今后的发展趋势，有很大一部分客户希望货舱构型可以方便地在散货舱和集装箱式货舱之间切换。因此某型飞机货舱基本构型设计为散货舱构型，按CCAR25部第25.857条规定为C级货舱，其截面可装载LD3-45型集装箱，方便后续按需改装。

4.2 地板面板选材

常用的复材地板蜂窝芯材有铝蜂窝、玻璃布蜂窝、芳纶纸蜂窝。性能比较见表1：

地板选用的复合材料夹层结构用芯材不仅要有足够的强度和刚度，较好的工艺性、较轻的重量，还要考虑芯材与复合材料面板间的相互匹配，包括与面板间的胶接性、热应力等。某型飞机货舱地板面板选用芳纶纸蜂窝芯材，从表1可看出，性能参数较其他材料均具备较高水平，可满足货舱地板相关要求。

4.3 地板面板维修性

地板面板在航线维护期间，需要用备件方便、及时地进行更换，而不需要额外的机械加工，故在地板面板生产要求上提出更高的要求。地板面板还需具有单面拆卸装配要求。货舱地板采用固定在横梁和纵向件上的弹簧夹螺母与螺钉配合的方式实现面板单面拆装。另一个满足的易于维护的设计是地板的尺寸大小足以让一个人就可以搬走。货舱面板的螺钉孔内安装了镶嵌件，选用带灌封孔的双平头贯穿型插入件，镶嵌件与面板开孔之间使用灌封剂胶接，如图1所示。

4.4 防腐蚀密封

受到货物的影响，货舱地板上很容易出现各种液体的浸染。为防止地板以下结构件受到这些液体的腐蚀损伤，地板防腐蚀密封显得尤为重要。下列为货舱地板典型密封措施：

a）地板面板对缝防腐密封

地板面板对缝存在2-3mm的设计间隙。间隙使用尼龙绳与低密度通用密封化合物配合密封，维护拆卸时只需将尼龙绳一端拉起就可轻易将整条缝隙中的密封剂去除。

b）地板面板与骨架结构贴面防腐密封

地板面板与骨架结构之间采用膨化聚四氟乙烯密封带进行防腐密封，如图2。此密封带不仅具有防腐蚀密封效果，还有可压缩性，在一定程度上起到了地板减震的作用。安装地板面板的钉，采用湿铆接或加密封垫圈，防止货舱液体与骨架结构接触产生腐蚀。

4.5 货舱地板防火试验

根据25.855（d）条，构成货舱的所有材料必须是阻燃的。货舱地板需进行12s垂直燃烧试验和45°30s燃烧试验，试验程序按照CCAR25部附录F第I部分（a）（1）（ii）的规定进行，试验指标包括移除火源以后的平均焰燃时间、阴然时间、烧焦长度等。经验证，某型飞机货舱地板面板各方面指标皆满足要求。

5 总结

本文通过对某型飞机货舱地板的简介，阐明了货舱地板设计中的关键因素。合理的货舱地板设计，可以有效减少飞机底部结构的腐蚀问题，并在货舱存在火灾隐患时保证安全性。

【参考文献】

[1]CCAR-25-R4.运输类飞机适航标准[S].